Was bisher in der Gehirnforschung knifflig war
Lange hatten die Wissenschaftler das Problem, dass ihre im Labor gezüchteten Gehirnmodelle ständig zusammenklebten. Das führte oft zu Klumpen und machte es schwer, verlässliche Ergebnisse zu erzielen. Gerade bei groß angelegten Studien war es eine echte Herausforderung, die Modelle in gleichbleibender Qualität zu produzieren.
Wie Xanthan-Gummi das Spiel verändert hat
Nach ausgiebigen Tests mit 23 biokompatiblen Materialien stellte das Team am Wu Tsai Neurosciences Institute der Stanford University fest, dass Xanthan-Gummi das Verkleben der Organoide verhindern kann. Dank dieser Entdeckung gelingt es den Forschern jetzt, bis zu 10.000 Organoide gleichzeitig anzusetzen. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Nature Biomedical Engineering veröffentlicht – und die Methode steht Labors weltweit zur freien Nutzung bereit.
Wieso diese kleinen Gehirnmodelle so spannend sind
Die 3D-Organoide, die aus menschlichen Stammzellen herangezogen werden, ahmen die frühen Entwicklungsstadien des Gehirns nach. So bieten sie eine ethisch unproblematische und flexible Möglichkeit, das Gehirn zu erforschen. Bereits im Stanford Brain Organogenesis Program kommen sie zum Einsatz, um Erkrankungen wie Autismus, Epilepsie und sogar seltene genetische Syndrome wie das Timothy-Syndrom zu untersuchen.
Zudem können diese Modelle genutzt werden, um zu sehen, wie Medikamente die Gehirnentwicklung beeinflussen. In einer aktuellen Studie testeten die Wissenschaftler 298 von der FDA zugelassene Medikamente an 2.400 Organoiden. Dabei entdeckten sie unter anderem ein Brustkrebspräparat, das das Wachstum der Organoide verlangsamen kann.
Gemeinsam mehr erreichen
Der Erfolg dieses Projekts zeigt, wie wertvoll die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Fachrichtungen ist. Im Team arbeiteten Neurowissenschaftler wie Sergiu Pasca Hand in Hand mit Materialingenieuren wie Sarah Heilshorn – beide brachten ihr Spezialwissen ein und trugen so maßgeblich zum Fortschritt bei. Sergiu Pasca bringt es auf den Punkt: „Wenn man bei diesen Erkrankungen wirklich etwas bewegen will, muss man die Produktion hochfahren – und genau das tun wir jetzt.“
Zukunft: Wohin die Reise geht
Mit der Möglichkeit, Organoide in Massen herzustellen, eröffnen sich völlig neue Chancen bei der Erforschung komplexer neuropsychiatrischer Erkrankungen wie Autismus, Schizophrenie und Epilepsie. Die schnelle Testung von hunderten Medikamenten verspricht, ihre Sicherheit in kürzester Zeit zu überprüfen – ein klarer Vorteil gegenüber herkömmlichen Verfahren.
Dieser Fortschritt zeigt, wie durch unkonventionelles Denken und den offenen Austausch von Wissen spannende Entwicklungen in der Forschung entstehen. Für viele bietet diese Entwicklung Hoffnung auf bessere Behandlungsmöglichkeiten und ein lebendiges Beispiel dafür, wie moderne Wissenschaft tagtäglich voranschreitet.
